JP5751528B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、感光体を光によって走査する光走査装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus including an optical scanning device that scans a photosensitive member with light.

レーザプリンタ、レーザプロッタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、あるいはこれらを含む複合機等で用いられる電子写真方式の画像形成装置は、近年、カラー化、高速化が進み、像担持体である感光体ドラムを複数(通常は4つ)有するタンデム方式の画像形成装置が普及している。   In recent years, electrophotographic image forming apparatuses used in laser printers, laser plotters, digital copiers, laser facsimiles, or multi-function machines including these have become more colorized and faster, and photoconductor drums that are image carriers. Tandem type image forming apparatuses having a plurality of (usually four) are widely used.

そして、光偏向器の偏向反射面に光束を斜入射させて低コスト化を図ることが考案された(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   Then, it has been devised that the light beam is obliquely incident on the deflecting reflection surface of the optical deflector to reduce the cost (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1に開示されている走査光学系を有する光走査装置を用いた画像形成装置や、特許文献2に開示されている光走査装置を用いた画像形成装置では、感光体ドラムに製造誤差や組み付け誤差があると、走査線曲がりや走査線傾きが変動するおそれがあった。なお、感光体ドラムの製造誤差としては、断面形状の非真円、外径の不均一、偏心などがある。また、感光体ドラムの組み付け誤差としては、組み付け位置の設計上の位置からのずれ、設計上の主走査方向に対する軸方向の傾斜などがある。   However, an image forming apparatus using an optical scanning device having a scanning optical system disclosed in Patent Document 1 and an image forming apparatus using an optical scanning device disclosed in Patent Document 2 are manufactured on a photosensitive drum. If there is an error or an assembly error, there is a possibility that the scanning line bending or the scanning line inclination fluctuates. Note that manufacturing errors of the photosensitive drum include a non-circular cross-sectional shape, non-uniform outer diameter, and eccentricity. Further, assembling errors of the photosensitive drum include deviation of the assembling position from the designed position, inclination in the axial direction with respect to the designed main scanning direction, and the like.

本発明は、感光体と、該感光体における走査領域内を第1の方向に沿って光走査する光走査装置とを備える画像形成装置において、前記光走査装置は、光源と、前記光源から射出された光束が前記第1の方向に直交する第2の方向に関して斜入射され、該光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された光束を前記感光体に導く走査光学系とを有し、
前記走査領域内を走査する光束の入射角について、前記走査領域の前記第1の方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、前記走査領域の前記第1の方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きく、前記第1の方向に関して、前記走査領域の中央部を0、前記走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いて、前記第1の方向に関して、前記入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されていることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention relates to an image forming apparatus including a photosensitive member and an optical scanning device that optically scans a scanning region of the photosensitive member along a first direction. The optical scanning device emits a light source and the light source. An optical deflector that deflects the light beam incident obliquely with respect to a second direction orthogonal to the first direction, and a scanning optical system that guides the light beam deflected by the optical deflector to the photoconductor. Have
With respect to the incident angle of the light beam that scans within the scanning region, the absolute value of the incident angle of the light beam that is incident on the central portion in the first direction of the scanning region is at both ends of the scanning region in the first direction. much larger than the absolute value of the angle of incidence of the light beam incident with respect to said first direction, a central portion of the scanning region 0, the one end of the scanning region -Ymax, and Ymax other end Using the coordinates, the absolute value | Yp | of the incident position where the incident angle becomes 0 ° with respect to the first direction satisfies the relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax | it is an image forming apparatus according to claim.

本発明の画像形成装置によれば、感光体に製造誤差や組み付け誤差があっても、画像品質の低下を抑制することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to suppress a decrease in image quality even if the photoconductor has a manufacturing error or an assembly error.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 図1における光走査装置2010Aの構成を説明するための図(その1)である。FIG. 2 is a diagram (part 1) for describing a configuration of an optical scanning device 2010A in FIG. 図1における光走査装置2010Aの構成を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a diagram (No. 2) for describing a configuration of an optical scanning device 2010A in FIG. 図1における光走査装置2010Aの構成を説明するための図(その3)である。FIG. 3 is a third diagram illustrating the configuration of an optical scanning device 2010A in FIG. 図1における光走査装置2010Bの構成を説明するための図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (part 1) for describing a configuration of an optical scanning device 2010B in FIG. 1; 図1における光走査装置2010Bの構成を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a second diagram for explaining the configuration of the optical scanning device 2010B in FIG. 1; 図1における光走査装置2010Bの構成を説明するための図(その3)である。FIG. 6 is a third diagram for explaining the configuration of the optical scanning device 2010B in FIG. 1; 光走査装置2010Aと光走査装置2010Bの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B. 図9(A)〜図9(C)は、それぞれ具体例1における光源に含まれるLDアレイを説明するための図である。FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams for explaining the LD array included in the light source in the specific example 1, respectively. 具体例1における第1走査レンズの各光学面の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of each optical surface of the 1st scanning lens in the specific example 1. FIG. 具体例1における第2走査レンズの各光学面の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of each optical surface of the 2nd scanning lens in the specific example 1. FIG. 具体例1における光走査装置2010Aの各走査レンズの配置例を説明するための図(その1)である。FIG. 10 is a diagram (No. 1) for describing an arrangement example of each scanning lens of the optical scanning device 2010A in Specific Example 1; 具体例1における光走査装置2010Aの各走査レンズの配置例を説明するための図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining an arrangement example of each scanning lens of the optical scanning device 2010A in the first specific example. 具体例1における光走査装置2010Bの各走査レンズの配置例を説明するための図(その1)である。FIG. 10 is a diagram (No. 1) for explaining an arrangement example of each scanning lens of the optical scanning device 2010B in Specific Example 1; 具体例1における光走査装置2010Bの各走査レンズの配置例を説明するための図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining an arrangement example of each scanning lens of the optical scanning device 2010B in the first specific example. 具体例1における数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the numerical example in the specific example 1. FIG. 具体例1における第2走査レンズと光束との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the 2nd scanning lens and the light beam in the specific example 1. FIG. 入射角φを説明するための図である。It is a figure for demonstrating incident angle (phi). 具体例1における入射角φと像高との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the incident angle (phi) and image height in the specific example 1. FIG. 図20(A)〜図20(C)は、それぞれ斜入射光学系を有する従来の光走査装置における感光体ドラムの製造誤差及び組み付け誤差の影響を説明するための図である。FIGS. 20A to 20C are diagrams for explaining the influence of manufacturing errors and assembly errors of a photosensitive drum in a conventional optical scanning apparatus having an oblique incidence optical system. 図21(A)〜図21(C)は、それぞれ水平入射の場合における感光体ドラムの製造誤差及び組み付け誤差の影響を説明するための図である。FIGS. 21A to 21C are diagrams for explaining the influence of the manufacturing error and the assembly error of the photosensitive drum in the case of horizontal incidence. 図22(A)〜図22(C)は、それぞれ具体例1における感光体ドラムの製造誤差及び組み付け誤差の影響を説明するための図である。FIGS. 22A to 22C are diagrams for explaining the effects of the manufacturing error and the assembly error of the photosensitive drum in the specific example 1, respectively. 感光体ドラムの軸方向がY軸方向に対してXY面内で傾斜(軸傾斜)している場合を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a case where the axial direction of the photosensitive drum is inclined (axially inclined) in the XY plane with respect to the Y-axis direction. 図24(A)及び図24(B)は、それぞれ有効走査領域の端部での入射角φが大きいときの、図23の感光体ドラムの軸傾斜の影響を説明するための図である。FIG. 24A and FIG. 24B are diagrams for explaining the influence of the axial tilt of the photosensitive drum in FIG. 23 when the incident angle φ at the end of the effective scanning region is large. 図25(A)及び図25(B)は、それぞれ有効走査領域の端部での入射角φが小さいときの、図23の感光体ドラムの軸傾斜の影響を説明するための図である。FIG. 25A and FIG. 25B are diagrams for explaining the influence of the axial inclination of the photosensitive drum in FIG. 23 when the incident angle φ at the end of the effective scanning region is small. 第2走査レンズの保持用ブラケットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the holding bracket of a 2nd scanning lens. 具体例2における第1走査レンズの各光学面の形状を説明するための図である。10 is a diagram for explaining the shape of each optical surface of the first scanning lens in Example 2. FIG. 具体例2における第2走査レンズの入射光学面の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of the incident optical surface of the 2nd scanning lens in the specific example 2. FIG. 具体例2における第2走査レンズの射出光学面の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of the emission optical surface of the 2nd scanning lens in the specific example 2. FIG. 具体例2における数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the numerical example in the specific example 2. FIG. 具体例2における第2走査レンズを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a second scanning lens in specific example 2. 具体例2における入射角φと像高との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between incident angle (phi) and the image height in the specific example 2. FIG. 光走査装置2010Aと光走査装置2010Bの一体化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating integration of the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B. 図34(A)及び図34(B)は、それぞれ折り返しミラーの保持用ブラケットを説明するための図である。FIG. 34A and FIG. 34B are diagrams for explaining a holding mirror holding mirror. 折り返しミラーで走査線曲がりを調整した場合の入射角φと像高との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between incident angle (phi) and image height at the time of adjusting a scanning line curve with a folding mirror.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図32に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 according to an embodiment.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、2つの光走査装置(2010A、2010B)、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4つのトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着装置2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、及びプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multicolor printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes two optical scanning devices (2010A, 2010B), four Photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), and four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), four toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), transfer belt 2040, transfer roller 2042, fixing device 2050, paper supply roller 2054, registration roller pair 2056, paper discharge low 2058, the paper feed tray 2060, a discharge tray 2070, and a like communication control unit 2080, and a printer control device 2090.

通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

プリンタ制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置2010A及び光走査装置2010Bに送る。   The printer control device 2090 includes a CPU, a ROM described in a program written in code readable by the CPU, various data used when executing the program, a RAM as a working memory, an analog data An AD conversion circuit for converting the signal into digital data. The printer control device 2090 controls each unit in response to a request from the host device and sends image information from the host device to the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B.

感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030a, the charging device 2032a, the developing roller 2033a, the toner cartridge 2034a, and the cleaning unit 2031a are used as a set and form an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image. Configure.

感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Cステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030b, the charging device 2032b, the developing roller 2033b, the toner cartridge 2034b, and the cleaning unit 2031b are used as a set and form an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image. Configure.

感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Mステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030c, the charging device 2032c, the developing roller 2033c, the toner cartridge 2034c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image. Configure.

感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Yステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, the toner cartridge 2034d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image. Configure.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転する。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown).

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。   Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010Aは、上位装置からのブラック画像情報に基づいて変調された光束で、帯電された感光体ドラム2030aの表面を走査するとともに、上位装置からのシアン画像情報に基づいて変調された光束で、帯電された感光体ドラム2030bの表面を走査する。   The optical scanning device 2010A scans the surface of the charged photosensitive drum 2030a with a light beam modulated based on the black image information from the host device, and also modulates the light beam based on the cyan image information from the host device. Then, the surface of the charged photosensitive drum 2030b is scanned.

光走査装置2010Bは、上位装置からのマゼンタ画像情報に基づいて変調された光束で、帯電された感光体ドラム2030cの表面を走査するとともに、上位装置からのイエロー画像情報に基づいて変調された光束で、帯電された感光体ドラム2030dの表面を走査する。   The optical scanning device 2010B scans the surface of the charged photosensitive drum 2030c with a light beam modulated based on magenta image information from the host device, and also modulates a light beam based on yellow image information from the host device. Then, the surface of the charged photosensitive drum 2030d is scanned.

各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像装置の方向に移動する。なお、光走査装置2010A及び光走査装置2010Bの詳細については後述する。   On the surface of each photoconductive drum, the charge disappears only in the portion irradiated with light, and a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing device as the photosensitive drum rotates. Details of the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B will be described later.

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。   As each developing roller rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a multicolor image.

給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着装置2050に送られる。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060, and the paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060 and conveys it to the registration roller pair 2056. The registration roller pair 2056 feeds the recording paper toward the gap between the transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the color image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording paper on which the color image is transferred is sent to the fixing device 2050.

定着装置2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次積み重ねられる。   In the fixing device 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, thereby fixing the toner on the recording paper. The recording paper on which the toner is fixed is sent to the paper discharge tray 2070 via the paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。   Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

次に、前記光走査装置2010Aの構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 2010A will be described.

光走査装置2010Aは、一例として図2〜図4に示されるように、2つの光源(2200a、2200b)、2つのカップリングレンズ(2201a、2201b)、2つの開口板(2202a、2202b)、2つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b)、ポリゴンミラー2104A、第1走査レンズ2105A、3枚の折り返しミラー(2106a、2106b、2107a)、2枚の第2走査レンズ(2108a、2108b)、2枚の防塵ガラス(2110a、2110b)、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング2300A(図2及び図3では図示省略、図4参照)の所定位置に組み付けられている。   As shown in FIG. 2 to FIG. 4 as an example, the optical scanning device 2010A includes two light sources (2200a and 2200b), two coupling lenses (2201a and 2201b), two aperture plates (2202a and 2202b), and 2 Two cylindrical lenses (2204a, 2204b), polygon mirror 2104A, first scanning lens 2105A, three folding mirrors (2106a, 2106b, 2107a), two second scanning lenses (2108a, 2108b), two dust-proof glasses (2110a, 2110b), a scanning control device (not shown), and the like. These are assembled at predetermined positions of the optical housing 2300A (not shown in FIGS. 2 and 3, see FIG. 4).

ここでは、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をY軸方向、ポリゴンミラー2104Aの回転軸に平行な方向をZ軸方向として説明する。そこで、光学ハウジング2300Aにおける鉛直方向の寸法が高さであり、鉛直方向及びY軸方向のいずれにも直交する方向の寸法が幅である。   Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction of each photosensitive drum is described as the Y-axis direction, and the direction parallel to the rotation axis of the polygon mirror 2104A is described as the Z-axis direction. Therefore, the dimension in the vertical direction in the optical housing 2300A is the height, and the dimension in the direction orthogonal to both the vertical direction and the Y-axis direction is the width.

また、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。   In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源2200aと光源2200bは、副走査対応方向(ここでは、Z軸方向と同じ)に関して離れた位置に配置されている。   The light source 2200a and the light source 2200b are disposed at positions separated from each other in the sub-scanning corresponding direction (here, the same as the Z-axis direction).

カップリングレンズ2201aは、光源2200aから射出された光束(以下では、「光束LBa」ともいう。)の光路上に配置され、該光束を略平行光束にする。   The coupling lens 2201a is disposed on the optical path of a light beam emitted from the light source 2200a (hereinafter also referred to as “light beam LBa”), and makes the light beam a substantially parallel light beam.

カップリングレンズ2201bは、光源2200bから射出された光束(以下では、「光束LBb」ともいう。)の光路上に配置され、該光束を略平行光束にする。   The coupling lens 2201b is disposed on the optical path of a light beam emitted from the light source 2200b (hereinafter also referred to as “light beam LBb”), and makes the light beam a substantially parallel light beam.

開口板2202aは、開口部を有し、カップリングレンズ2201aを介した光束LBaを整形する。   The aperture plate 2202a has an aperture and shapes the light beam LBa via the coupling lens 2201a.

開口板2202bは、開口部を有し、カップリングレンズ2201bを介した光束LBbを整形する。   The aperture plate 2202b has an aperture and shapes the light beam LBb via the coupling lens 2201b.

シリンドリカルレンズ2204aは、開口板2202aの開口部を通過した光束LBaを、ポリゴンミラー2104Aの偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204a forms an image of the light beam LBa that has passed through the opening of the aperture plate 2202a in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104A in the Z-axis direction.

シリンドリカルレンズ2204bは、開口板2202bの開口部を通過した光束LBbを、ポリゴンミラー2104Aの偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204b focuses the light beam LBb that has passed through the opening of the aperture plate 2202b in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104A in the Z-axis direction.

カップリングレンズ2201aと開口板2202aとシリンドリカルレンズ2204aとからなる光学系は、Kステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201a, the aperture plate 2202a, and the cylindrical lens 2204a is a pre-deflector optical system of the K station.

カップリングレンズ2201bと開口板2202bとシリンドリカルレンズ2204bとからなる光学系は、Cステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201b, the aperture plate 2202b, and the cylindrical lens 2204b is a pre-deflector optical system of the C station.

ポリゴンミラー2104Aは、軸まわりに回転する6面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。   The polygon mirror 2104A has a six-sided mirror that rotates around its axis, and each mirror serves as a deflection reflection surface.

シリンドリカルレンズ2204aからの光束LBa、及びシリンドリカルレンズ2204bからの光束LBbは、ポリゴンミラー2104Aにおける回転中心よりも+X側に位置する同一の偏向反射面に入射する。   The light beam LBa from the cylindrical lens 2204a and the light beam LBb from the cylindrical lens 2204b are incident on the same deflecting / reflecting surface located on the + X side of the rotation center of the polygon mirror 2104A.

シリンドリカルレンズ2204aからの光束LBa、及びシリンドリカルレンズ2204bからの光束LBbは、ポリゴンミラー2104Aの回転軸に直交する平面に対して傾斜した方向から偏向反射面に入射する。   The light beam LBa from the cylindrical lens 2204a and the light beam LBb from the cylindrical lens 2204b are incident on the deflecting / reflecting surface from a direction inclined with respect to a plane orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror 2104A.

なお、以下では、光束が偏向反射面に入射する際に、ポリゴンミラーの回転軸に直交する面に対して傾斜した方向から入射することを「斜入射」といい、ポリゴンミラーの回転軸に直交する面に平行な方向から入射することを「水平入射」という。そして、斜入射の際の、入射角を「斜入射角」という。   In the following, when the light beam is incident on the deflecting / reflecting surface, it is referred to as “oblique incidence” to be incident from a direction inclined with respect to the surface orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror and orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror. Incident from a direction parallel to the surface to be projected is called “horizontal incidence”. The incident angle at the time of oblique incidence is referred to as “oblique incidence angle”.

また、光束がポリゴンミラーに斜入射されるように設定された光源と偏向器前光学系とからなる構成は、「斜入射光学系」とも呼ばれている。   Further, the configuration including the light source set so that the light beam is obliquely incident on the polygon mirror and the pre-deflector optical system is also referred to as “obliquely incident optical system”.

ポリゴンミラー2104Aの回転軸は、鉛直方向に対して傾斜している。該傾斜角は斜入射角よりも大きく、ここでは、一例として10°に設定されている。   The rotation axis of the polygon mirror 2104A is inclined with respect to the vertical direction. The inclination angle is larger than the oblique incident angle, and is set to 10 ° as an example here.

第1走査レンズ2105Aは、ポリゴンミラー2104Aで偏向された光束LBa及び光束LBbの光路上に配置されている。   The first scanning lens 2105A is disposed on the optical path of the light beams LBa and LBb deflected by the polygon mirror 2104A.

折り返しミラー2106aは、第1走査レンズ2105Aを介した光束LBaの光路上に配置され、該光束LBaの光路を−X方向に折り返す。   The folding mirror 2106a is disposed on the optical path of the light beam LBa via the first scanning lens 2105A, and folds the optical path of the light beam LBa in the −X direction.

折り返しミラー2107aは、折り返しミラー2106aを介した光束LBaの光路上に配置され、該光束LBaの光路を感光体ドラム2030aに向かう方向に折り返す。   The folding mirror 2107a is disposed on the optical path of the light beam LBa via the folding mirror 2106a, and folds the optical path of the light beam LBa in a direction toward the photosensitive drum 2030a.

第2走査レンズ2108aは、折り返しミラー2107aを介した光束LBaの光路上に配置されている。   The second scanning lens 2108a is disposed on the optical path of the light beam LBa via the folding mirror 2107a.

そこで、ポリゴンミラー2104Aで偏向された光束LBaは、第1走査レンズ2105A、折り返しミラー2106a、折り返しミラー2107a、第2走査レンズ2108a及び防塵ガラス2110aを介して、感光体ドラム2030aに照射され、光スポットが形成される。   Therefore, the light beam LBa deflected by the polygon mirror 2104A is irradiated onto the photosensitive drum 2030a through the first scanning lens 2105A, the folding mirror 2106a, the folding mirror 2107a, the second scanning lens 2108a, and the dust-proof glass 2110a, and a light spot is obtained. Is formed.

折り返しミラー2106bは、第1走査レンズ2105Aを介した光束LBbの光路上に配置され、該光束LBbの光路を感光体ドラム2030bに向かう方向に折り返す。   The folding mirror 2106b is disposed on the optical path of the light beam LBb via the first scanning lens 2105A, and folds the optical path of the light beam LBb in a direction toward the photosensitive drum 2030b.

第2走査レンズ2108bは、折り返しミラー2106bを介した光束LBbの光路上に配置されている。   The second scanning lens 2108b is disposed on the optical path of the light beam LBb via the folding mirror 2106b.

そこで、ポリゴンミラー2104Aで偏向された光束LBbは、第1走査レンズ2105A、折り返しミラー2106b、第2走査レンズ2108b及び防塵ガラス2110bを介して、感光体ドラム2030bに照射され、光スポットが形成される。   Therefore, the light beam LBb deflected by the polygon mirror 2104A is irradiated onto the photosensitive drum 2030b through the first scanning lens 2105A, the folding mirror 2106b, the second scanning lens 2108b, and the dust-proof glass 2110b to form a light spot. .

各感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラー2104Aの回転に伴って感光体ドラムの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。   The light spot on the surface of each photosensitive drum moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum as the polygon mirror 2104A rotates. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction”, and the rotation direction of the photosensitive drum is the “sub scanning direction”.

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。   By the way, an area in which image information is written on each photosensitive drum is called an “effective scanning area”, an “image forming area”, an “effective image area”, or the like.

ポリゴンミラーと感光体ドラムとの間の光路上に配置されている光学系は、走査光学系とも呼ばれている。   The optical system arranged on the optical path between the polygon mirror and the photosensitive drum is also called a scanning optical system.

ここでは、第1走査レンズ2105Aと2枚の折り返しミラー(2106a、2107a)と第2走査レンズ2108aとからKステーションの走査光学系が構成されている。   Here, the K scanning optical system is constituted by the first scanning lens 2105A, the two folding mirrors (2106a, 2107a), and the second scanning lens 2108a.

また、第1走査レンズ2105Aと折り返しミラー2106bと第2走査レンズ2108bとからCステーションの走査光学系が構成されている。   The first scanning lens 2105A, the folding mirror 2106b, and the second scanning lens 2108b constitute a scanning optical system for the C station.

すなわち、第1走査レンズ2105Aは、2つのステーションで共用されている。   That is, the first scanning lens 2105A is shared by two stations.

次に、前記光走査装置2010Bの構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 2010B will be described.

光走査装置2010Bは、一例として図5〜図7に示されるように、2つの光源(2200c、2200d)、2つのカップリングレンズ(2201c、2201d)、2つの開口板(2202c、2202d)、2つのシリンドリカルレンズ(2204c、2204d)、ポリゴンミラー2104B、第1走査レンズ2105B、3枚の折り返しミラー(2106c、2106d、2107c)、2枚の第2走査レンズ(2108c、2108d)、2枚の防塵ガラス(2110c、2110d)、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング2300B(図5及び図6では図示省略、図7参照)の所定位置に組み付けられている。   As shown in FIG. 5 to FIG. 7 as an example, the optical scanning device 2010B includes two light sources (2200c, 2200d), two coupling lenses (2201c, 2201d), two aperture plates (2202c, 2202d), 2 Two cylindrical lenses (2204c, 2204d), polygon mirror 2104B, first scanning lens 2105B, three folding mirrors (2106c, 2106d, 2107c), two second scanning lenses (2108c, 2108d), two dust-proof glasses (2110c, 2110d), a scanning control device (not shown), and the like. These are assembled at predetermined positions of the optical housing 2300B (not shown in FIGS. 5 and 6; see FIG. 7).

光源2200cと光源2200dは、副走査対応方向(ここでは、Z軸方向と同じ)に関して離れた位置に配置されている。   The light source 2200c and the light source 2200d are arranged at positions separated from each other in the sub-scanning corresponding direction (here, the same as the Z-axis direction).

カップリングレンズ2201cは、光源2200cから射出された光束(以下では、「光束LBc」ともいう。)の光路上に配置され、該光束を略平行光束にする。   The coupling lens 2201c is disposed on the optical path of the light beam emitted from the light source 2200c (hereinafter also referred to as “light beam LBc”), and makes the light beam a substantially parallel light beam.

カップリングレンズ2201dは、光源2200dから射出された光束(以下では、「光束LBd」ともいう。)の光路上に配置され、該光束を略平行光束にする。   The coupling lens 2201d is disposed on the optical path of a light beam emitted from the light source 2200d (hereinafter also referred to as “light beam LBd”), and makes the light beam a substantially parallel light beam.

開口板2202cは、開口部を有し、カップリングレンズ2201cを介した光束LBcを整形する。   The aperture plate 2202c has an aperture and shapes the light beam LBc via the coupling lens 2201c.

開口板2202dは、開口部を有し、カップリングレンズ2201dを介した光束LBdを整形する。   The aperture plate 2202d has an aperture and shapes the light beam LBd via the coupling lens 2201d.

シリンドリカルレンズ2204cは、開口板2202cの開口部を通過した光束LBcを、ポリゴンミラー2104Bの偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204c forms an image of the light beam LBc that has passed through the opening of the aperture plate 2202c in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104B in the Z-axis direction.

シリンドリカルレンズ2204dは、開口板2202dの開口部を通過した光束LBdを、ポリゴンミラー2104Bの偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。   The cylindrical lens 2204d forms an image of the light beam LBd that has passed through the opening of the aperture plate 2202d in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104B in the Z-axis direction.

カップリングレンズ2201cと開口板2202cとシリンドリカルレンズ2204cとからなる光学系は、Mステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201c, the aperture plate 2202c, and the cylindrical lens 2204c is a pre-deflector optical system of the M station.

カップリングレンズ2201dと開口板2202dとシリンドリカルレンズ2204dとからなる光学系は、Yステーションの偏向器前光学系である。   An optical system including the coupling lens 2201d, the aperture plate 2202d, and the cylindrical lens 2204d is a pre-deflector optical system of the Y station.

ポリゴンミラー2104Bは、Z軸に平行な軸まわりに回転する6面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。   The polygon mirror 2104B has a hexahedral mirror that rotates about an axis parallel to the Z axis, and each mirror serves as a deflecting reflection surface.

シリンドリカルレンズ2204cからの光束LBc、及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束LBdは、ポリゴンミラー2104Bにおける回転中心よりも+X側に位置する同一の偏向反射面に入射する。   The light beam LBc from the cylindrical lens 2204c and the light beam LBd from the cylindrical lens 2204d are incident on the same deflecting / reflecting surface located on the + X side of the rotation center of the polygon mirror 2104B.

シリンドリカルレンズ2204cからの光束LBc、及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束LBdは、ポリゴンミラー2104Bの偏向反射面に斜入射する。   The light beam LBc from the cylindrical lens 2204c and the light beam LBd from the cylindrical lens 2204d are obliquely incident on the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 2104B.

第1走査レンズ2105Bは、ポリゴンミラー2104Bで偏向された光束LBc及び光束LBdの光路上に配置されている。   The first scanning lens 2105B is disposed on the optical path of the light beam LBc and the light beam LBd deflected by the polygon mirror 2104B.

折り返しミラー2106cは、第1走査レンズ2105Bを介した光束LBcの光路上に配置され、該光束LBcの光路を−X方向に折り返す。   The folding mirror 2106c is disposed on the optical path of the light beam LBc via the first scanning lens 2105B, and folds the optical path of the light beam LBc in the −X direction.

折り返しミラー2107cは、折り返しミラー2106cを介した光束LBcの光路上に配置され、該光束LBcの光路を感光体ドラム2030cに向かう方向に折り返す。   The folding mirror 2107c is disposed on the optical path of the light beam LBc via the folding mirror 2106c, and folds the optical path of the light beam LBc in a direction toward the photosensitive drum 2030c.

第2走査レンズ2108cは、折り返しミラー2107cを介した光束LBcの光路上に配置されている。   The second scanning lens 2108c is disposed on the optical path of the light beam LBc via the folding mirror 2107c.

そこで、ポリゴンミラー2104Bで偏向された光束LBcは、第1走査レンズ2105B、折り返しミラー2106c、折り返しミラー2107c、第2走査レンズ2108c及び防塵ガラス2110cを介して、感光体ドラム2030cに照射され、光スポットが形成される。   Therefore, the light beam LBc deflected by the polygon mirror 2104B is applied to the photosensitive drum 2030c through the first scanning lens 2105B, the folding mirror 2106c, the folding mirror 2107c, the second scanning lens 2108c, and the dust-proof glass 2110c, and a light spot is obtained. Is formed.

折り返しミラー2106dは、第1走査レンズ2105Bを介した光束LBdの光路上に配置され、該光束LBdの光路を感光体ドラム2030dに向かう方向に折り返す。   The folding mirror 2106d is disposed on the optical path of the light beam LBd via the first scanning lens 2105B, and folds the optical path of the light beam LBd in a direction toward the photosensitive drum 2030d.

第2走査レンズ2108dは、折り返しミラー2106dを介した光束LBdの光路上に配置されている。   The second scanning lens 2108d is disposed on the optical path of the light beam LBd via the folding mirror 2106d.

そこで、ポリゴンミラー2104Bで偏向された光束LBdは、第1走査レンズ2105B、折り返しミラー2106d、第2走査レンズ2108d及び防塵ガラス2110dを介して、感光体ドラム2030dに照射され、光スポットが形成される。   Therefore, the light beam LBd deflected by the polygon mirror 2104B is irradiated onto the photosensitive drum 2030d through the first scanning lens 2105B, the folding mirror 2106d, the second scanning lens 2108d, and the dustproof glass 2110d, thereby forming a light spot. .

各感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラー2104Bの回転に伴って感光体ドラムの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。   The light spot on the surface of each photosensitive drum moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum as the polygon mirror 2104B rotates. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction”, and the rotation direction of the photosensitive drum is the “sub scanning direction”.

第1走査レンズ2105Bと2枚の折り返しミラー(2106c、2107c)と第2走査レンズ2108cとからMステーションの走査光学系が構成されている。   The first scanning lens 2105B, the two folding mirrors (2106c, 2107c), and the second scanning lens 2108c constitute a scanning optical system for the M station.

また、第1走査レンズ2105Bと折り返しミラー2106dと第2走査レンズ2108dとからYステーションの走査光学系が構成されている。   The first scanning lens 2105B, the folding mirror 2106d, and the second scanning lens 2108d constitute a Y-station scanning optical system.

すなわち、第1走査レンズ2105Bは、2つのステーションで共用されている。   That is, the first scanning lens 2105B is shared by the two stations.

光走査装置2010Aと光走査装置2010Bの位置関係が一例として図8に示されている。   The positional relationship between the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B is shown in FIG. 8 as an example.

《具体例1》
次に、各光走査装置における主要な光学部材の具体例1について説明する。
<< Specific Example 1 >>
Next, a specific example 1 of main optical members in each optical scanning device will be described.

各光源は、発振波長が655nmの2つの発光部を有するLD(Laser Diode)アレイを含んでいる(図9(A)参照)。該2つの発光部の間隔dは30μmである。また、各発光部における光束の発散角は、2つの発光部を水平に並べたとき、横方向が32°(半値全角)、縦方向が8.5°(半値全角)である。   Each light source includes an LD (Laser Diode) array having two light emitting portions with an oscillation wavelength of 655 nm (see FIG. 9A). The distance d between the two light emitting portions is 30 μm. Further, the divergence angle of the light flux in each light emitting portion is 32 ° (full width at half maximum) in the horizontal direction and 8.5 ° (full width at half maximum) in the vertical direction when the two light emitting portions are arranged horizontally.

各光源は、その略中心を通り、ポリゴンミラーに向かう方向に平行な軸まわりに回動可能であり、感光体ドラム表面に形成される潜像の画素密度が600dpiに対応するように、すなわち、感光体ドラム表面における副走査方向に関するビーム間隔(ビームピッチ)が約42.3μmになるように(図9(B)参照)、回転調整されている。ここでは、2つの発光部を結ぶ線分が主走査対応方向に対して63.4°傾斜するように回転調整されている(図9(C)参照)。   Each light source can be rotated about an axis passing through its substantially center and parallel to the direction toward the polygon mirror so that the pixel density of the latent image formed on the surface of the photosensitive drum corresponds to 600 dpi, that is, The rotation is adjusted so that the beam interval (beam pitch) in the sub-scanning direction on the surface of the photosensitive drum is about 42.3 μm (see FIG. 9B). Here, the rotation is adjusted so that the line segment connecting the two light emitting portions is inclined by 63.4 ° with respect to the main scanning corresponding direction (see FIG. 9C).

各カップリングレンズは、焦点距離が14.5mmのガラス製レンズである。   Each coupling lens is a glass lens having a focal length of 14.5 mm.

各開口板の開口部は、主走査対応方向に関する長さが2.84mm、副走査対応方向(ここでは、Z軸方向と同じ)に関する長さが0.90mmの長方形状あるいは楕円形状の開口部である。そして、各開口板は、開口部の中心が、対応するカップリングレンズの焦点位置近傍に位置するように配置されている。   The opening of each aperture plate has a rectangular or elliptical opening with a length of 2.84 mm in the main scanning direction and a length of 0.90 mm in the sub-scanning direction (here, the same as the Z-axis direction). It is. Each aperture plate is arranged such that the center of the aperture is located in the vicinity of the focal position of the corresponding coupling lens.

各シリンドリカルレンズは、焦点距離が87.8mmのガラス製レンズである。   Each cylindrical lens is a glass lens having a focal length of 87.8 mm.

光束LBa及び光束LBcの斜入射角は+2.5°、光束LBb及び光束LBdの斜入射角は−2.5°である。   The oblique incident angles of the light beams LBa and LBc are + 2.5 °, and the oblique incident angles of the light beams LBb and LBd are −2.5 °.

各ポリゴンミラーの6面鏡に内接する円の半径は、13mmである。   The radius of the circle inscribed in the hexagonal mirror of each polygon mirror is 13 mm.

各第1走査レンズは、波長655nmの光に対する屈折率が1.5272の樹脂製レンズであり、中心(光軸上)の肉厚が5.2mmである。   Each first scanning lens is a resin lens having a refractive index of 1.5272 with respect to light having a wavelength of 655 nm, and has a center (on the optical axis) thickness of 5.2 mm.

各第2走査レンズは、波長655nmの光に対する屈折率が1.5272の樹脂製レンズであり、中心(光軸上)の肉厚が3.0mmである。   Each of the second scanning lenses is a resin lens having a refractive index of 1.5272 with respect to light having a wavelength of 655 nm, and has a center (on the optical axis) thickness of 3.0 mm.

各走査レンズの各光学面(入射光学面、射出光学面)の形状は、次の(1)式及び(2)式で表される。   The shape of each optical surface (incident optical surface, exit optical surface) of each scanning lens is expressed by the following equations (1) and (2).

Figure 0005751528
Figure 0005751528

Figure 0005751528
Figure 0005751528

上記(1)式及び(2)式では、主走査対応方向に関する光軸からの距離をyとし、副走査対応方向に関する光軸からの距離をzとしている。そして、光軸を含み、主走査対応方向に平行な断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をRm(=1/Cm)、光軸を含み、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をRzとしている。また、A、A、A、…は主走査対応方向に関する形状の非球面係数であり、B、B、B、…は副走査対応方向に関する形状の非球面係数である。 In the above formulas (1) and (2), the distance from the optical axis in the main scanning correspondence direction is y, and the distance from the optical axis in the sub scanning correspondence direction is z. The paraxial radius of curvature in the “main scanning section” that is a section that includes the optical axis and is parallel to the main scanning corresponding direction is Rm (= 1 / Cm), includes the optical axis, and is orthogonal to the main scanning section. The paraxial radius of curvature in the “scan section” is Rz. A 4 , A 6 , A 8 ,... Are the aspheric coefficients of the shape in the main scanning correspondence direction, and B 1 , B 2 , B 3 ,.

各第1走査レンズにおけるRm、Rz、及び各係数の具体例が図10に示されている。また、各第2走査レンズにおけるRm、Rz、及び各係数の具体例が図11に示されている。   Specific examples of Rm, Rz and each coefficient in each first scanning lens are shown in FIG. Further, specific examples of Rm, Rz, and coefficients in each second scanning lens are shown in FIG.

ここでは、各走査レンズの各光学面(入射光学面、射出光学面)は、いずれも、主走査対応方向のレンズ高さによって副走査対応方向の曲率が変化するいわゆる特殊トロイダル面である。   Here, each optical surface (incident optical surface, exit optical surface) of each scanning lens is a so-called special toroidal surface in which the curvature in the sub-scanning direction changes depending on the lens height in the main-scanning direction.

そして、各第2走査レンズの射出光学面のみが、副走査対応方向にパワーを持っている。そこで、各第2走査レンズの射出光学面が、副走査対応方向のパワーが最も強い光学面である。   Only the exit optical surface of each second scanning lens has power in the sub-scanning corresponding direction. Therefore, the exit optical surface of each second scanning lens is the optical surface having the strongest power in the sub-scanning corresponding direction.

各ステーションにおける走査光学系のみの副走査対応方向における横倍率は、−0.89倍である。そして、各感光体ドラム表面での光スポットの大きさの設計値は、主走査方向で65μm、副走査方向で75μmである。   The lateral magnification of only the scanning optical system in each station in the sub-scanning corresponding direction is −0.89 times. The design value of the size of the light spot on the surface of each photosensitive drum is 65 μm in the main scanning direction and 75 μm in the sub-scanning direction.

各防塵ガラスは、肉厚が1.9mmのガラス板である。   Each dustproof glass is a glass plate having a wall thickness of 1.9 mm.

また、走査レンズの配置位置の具体例が図12〜図16に示されている。そして、有効走査領域の長さは220mmである。なお、Y軸方向に関して、有効走査領域の中央を0とする有効走査領域上の位置は「像高」と呼ばれている。ここでは、有効走査領域は、一側の端部の像高が−110mmであり、他側の端部の像高が+110mmである。また、半画角θは34.2°である。なお、図12〜図15は、光路が紙面に平行となるように展開した模式図であり、d1〜d3の値は光路長である。 Specific examples of the arrangement positions of the scanning lenses are shown in FIGS. The length of the effective scanning area is 220 mm. The position on the effective scanning area where the center of the effective scanning area is 0 with respect to the Y-axis direction is called “image height”. Here, in the effective scanning region, the image height at the end on one side is −110 mm, and the image height at the end on the other side is +110 mm. The half angle of view θ 2 is 34.2 °. 12 to 15 are schematic diagrams developed so that the optical path is parallel to the paper surface, and the values of d1 to d3 are optical path lengths.

第1走査レンズにおける光学面の基準軸と第2走査レンズにおける光学面の基準軸とは、副走査対応方向(ここでは、Z軸方向と同じ)に関して互いに平行である。そして、第2走査レンズにおける光学面の基準軸は、第1走査レンズにおける光学面の基準軸に対して、−Z側に3.38mmはなれた位置にある。   The reference axis of the optical surface in the first scanning lens and the reference axis of the optical surface in the second scanning lens are parallel to each other in the sub-scanning corresponding direction (here, the same as the Z-axis direction). The reference axis of the optical surface of the second scanning lens is located at a position that is 3.38 mm away from the reference axis of the optical surface of the first scanning lens on the −Z side.

また、第2走査レンズにおいて、像高0の位置に向かう光束の入射位置は、副走査対応方向に関して、第2走査レンズにおける光学面の基準軸上の位置に対してずれている(図17参照)。   Further, in the second scanning lens, the incident position of the light beam toward the position of the image height 0 is shifted from the position on the reference axis of the optical surface in the second scanning lens with respect to the sub-scanning corresponding direction (see FIG. 17). ).

ここで、一例として図18に示されるように、感光体ドラムに入射する光束の該入射位置での法線に対する傾斜角を「入射角φ」と表記する。そして、時計回りに傾斜しているときの入射角φを正とし、反時計回りに傾斜しているときの入射角φを負とする。   Here, as shown in FIG. 18 as an example, an inclination angle of a light beam incident on the photosensitive drum with respect to a normal line at the incident position is denoted as “incident angle φ”. The incident angle φ when tilted clockwise is positive, and the incident angle φ when tilted counterclockwise is negative.

具体例1における像高と入射角φとの関係が図19に示されている。ここでは、有効走査領域の他側の端部(像高=+110mm)における入射角φが0°となるように設定されている。また、有効走査領域の一側の端部(像高=−110mm)における入射角φは−0.03°であり、有効走査領域の中央(像高=0mm)における入射角φは0.42°である。また、像高が−105.9mmの位置でも入射角φが0°となっている。このように、有効走査領域の中央における入射角φの絶対値(ここでは、0.42°)は、有効走査領域の両端部における入射角φの絶対値(ここでは、0.03°及び0°)よりも大きいという関係が満足されている。   The relationship between the image height and the incident angle φ in the specific example 1 is shown in FIG. Here, the incident angle φ at the other end (image height = + 110 mm) of the effective scanning region is set to 0 °. Further, the incident angle φ at one end of the effective scanning region (image height = −110 mm) is −0.03 °, and the incident angle φ at the center of the effective scanning region (image height = 0 mm) is 0.42. °. Further, the incident angle φ is 0 ° even at a position where the image height is −105.9 mm. Thus, the absolute value of the incident angle φ at the center of the effective scanning region (here, 0.42 °) is the absolute value of the incident angle φ at both ends of the effective scanning region (here, 0.03 ° and 0). The relationship of greater than (°) is satisfied.

斜入射光学系を用いると、ポリゴンミラーによる偏向後に走査線曲がりが発生する。この走査線曲がりは、有効走査領域の中央部で最も基準平面(偏向反射面での反射点を含みポリゴンミラーの回転軸に直交する平面)に近く、有効走査領域の端部に近づくほど基準平面から離れるような形状となる。そこで、この走査線曲がりが光学設計により補正された光学系を有する従来の光走査装置では、感光体ドラムへの光束の入射角φは、像高により異なることとなり、有効走査領域の端部ほど基準平面から離れているため、有効走査領域の中央部よりきつい角度で入射することになる。すなわち、斜入射光学系を用いた従来の光走査装置では、有効走査領域の中央における入射角φの絶対値は、有効走査領域の両端部における入射角φの絶対値よりも小さい。   When an oblique incidence optical system is used, scanning line bending occurs after deflection by a polygon mirror. This scanning line curve is closest to the reference plane (the plane including the reflection point on the deflecting reflection surface and perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror) at the center of the effective scanning area, and the reference plane becomes closer to the end of the effective scanning area. It becomes a shape that leaves. Therefore, in the conventional optical scanning apparatus having an optical system in which the scanning line curvature is corrected by the optical design, the incident angle φ of the light beam to the photosensitive drum varies depending on the image height, and the end of the effective scanning area Since it is away from the reference plane, it is incident at a tight angle from the center of the effective scanning area. That is, in the conventional optical scanning device using the oblique incidence optical system, the absolute value of the incident angle φ at the center of the effective scanning region is smaller than the absolute value of the incident angle φ at both ends of the effective scanning region.

ところで、斜入射光学系を有する従来の光走査装置では、一例として図20(A)〜図20(C)に示されるように、感光体ドラムの製造誤差や組み付け誤差によって、Y軸方向からみたときの感光体ドラム表面の位置が設計上の位置に対して変位していると、感光体ドラムへの光束の入射角φが像高により異なることから、走査線曲がりが発生する。この走査線曲がりの大きさは、上記変位の大きさによって異なっている。   By the way, in a conventional optical scanning device having an oblique incidence optical system, as shown in FIG. 20A to FIG. 20C as an example, it is viewed from the Y-axis direction due to manufacturing errors and assembly errors of the photosensitive drum. If the position of the photosensitive drum surface at this time is displaced with respect to the designed position, the incident angle φ of the light beam on the photosensitive drum varies depending on the image height, so that scanning line bending occurs. The magnitude of the scanning line curve differs depending on the magnitude of the displacement.

ここでは、分かりやすくするため、副走査方向に関して、有効走査領域の中央における光束の入射位置と有効走査領域の一側の端部における光束の入射位置との差を、走査線曲がりの大きさとする。   Here, for the sake of easy understanding, the difference between the incident position of the light beam at the center of the effective scanning region and the incident position of the light beam at one end of the effective scanning region in the sub-scanning direction is the magnitude of the scanning line bending. .

なお、水平入射の場合には、感光体ドラムへの光束の入射角φは像高により変化しないため、Y軸方向からみたときの感光体ドラムにおける光束の入射位置が設計上の入射位置に対して異なっていても、上記走査線曲がりは発生しない(図21(A)〜図21(C)参照)。   In the case of horizontal incidence, the incident angle φ of the light beam on the photosensitive drum does not change depending on the image height, so the incident position of the light beam on the photosensitive drum when viewed from the Y-axis direction is relative to the designed incident position. Even if they are different from each other, the scanning line bending does not occur (see FIGS. 21A to 21C).

図22(A)〜図22(C)には、本実施形態の光走査装置を用いた場合に、感光体ドラムの製造誤差や組み付け誤差によって、Y軸方向からみたときの感光体ドラム表面の位置が設計上の位置に対して変位したときの走査線曲がりが示されている。上記従来の光走査装置を用いた場合と比較すると、像高が0mmの位置に入射する光束と像高が−110mmの位置に入射する光束とのなす角が同じであっても、走査線曲がりの大きさは、上記従来の光走査装置を用いた場合よりも小さい。これは、像高が0mmの位置に入射する光束の入射角φの絶対値を、像高が−110mmの位置に入射する光束の入射角φの絶対値よりも大きくしたためである。   22A to 22C show the surface of the photosensitive drum as viewed from the Y-axis direction due to manufacturing errors or assembly errors of the photosensitive drum when the optical scanning device of this embodiment is used. The scanning line bending when the position is displaced with respect to the designed position is shown. Compared with the case where the conventional optical scanning device is used, even if the angle between the light beam incident on the position where the image height is 0 mm and the light beam incident on the position where the image height is −110 mm is the same, the scanning line is bent. Is smaller than when the conventional optical scanning device is used. This is because the absolute value of the incident angle φ of the light beam incident on the position where the image height is 0 mm is made larger than the absolute value of the incident angle φ of the light beam incident on the position where the image height is −110 mm.

また、一例として図23に示されるように、感光体ドラムの軸方向がY軸方向に傾斜して組み付けられているときについて説明する。   Further, as an example, as shown in FIG. 23, the case where the axial direction of the photosensitive drum is assembled with the Y-axis direction inclined will be described.

このとき、上記従来の光走査装置を用いた場合には、一例として図24(A)に示されるように有効走査領域の端部における光束の入射角φが大きいため、一例として図24(B)に示されるように走査線傾きが発生する。   At this time, when the conventional optical scanning device is used, the incident angle φ of the light beam at the end of the effective scanning region is large as shown in FIG. 24A as an example. ), The scanning line tilt occurs.

一方、本実施形態の光走査装置を用いた場合には、一例として図25(A)に示されるように有効走査領域の端部における光束の入射角φが小さいため、一例として図25(B)に示されるように走査線傾きは小さい。   On the other hand, when the optical scanning device of this embodiment is used, the incident angle φ of the light beam at the end of the effective scanning region is small as shown in FIG. 25A as an example. ), The scan line inclination is small.

また、各第2走査レンズは、一例として図26に示されるように、2箇所の支持部によって保持用ブラケット20に保持されている。各支持部のY軸方向に関する位置は、入射角φが0°となる像高に向かう光線が入射する位置に略一致している。   Further, as shown in FIG. 26 as an example, each second scanning lens is held by the holding bracket 20 by two support portions. The position of each support portion in the Y-axis direction substantially coincides with the position where the light beam traveling toward the image height where the incident angle φ is 0 ° is incident.

保持用ブラケット20には、Y軸方向に関して、第2走査レンズの中央に先端が接触している調整ネジが設けられている。この調整ネジを工具(ドライバ)を用いて押し込むことによって、第2走査レンズを副走査対応方向に撓ませ、走査線曲がりを調整することができる。ここでは、調整ネジは、走査線曲がり量がほぼ0となるように第2走査レンズを撓ませた状態で固定されている。   The holding bracket 20 is provided with an adjustment screw whose tip is in contact with the center of the second scanning lens in the Y-axis direction. By pushing the adjusting screw with a tool (driver), the second scanning lens can be bent in the sub-scanning corresponding direction, and the scanning line bending can be adjusted. Here, the adjusting screw is fixed in a state in which the second scanning lens is bent so that the scanning line bending amount is substantially zero.

ところで、走査線曲がりの調整を行うと、感光体ドラム表面における光束の副走査方向に関する入射位置も変化してしまう。しかしながら、ここでは、第2走査レンズにおける入射角φが0°となる光線の入射位置と、保持用ブラケット20の支持部とがY軸方向に関してほぼ一致しているため、入射角φが0°となる像高では光束の副走査方向に関する入射位置は変化しない。この場合は、感光体ドラム表面における光束の副走査方向に関する入射位置の調整を行っても、感光体ドラムの製造誤差や組み付け誤差に起因する走査線曲がりの変化を小さくすることができる。   By the way, when the scanning line curve is adjusted, the incident position of the light beam on the surface of the photosensitive drum in the sub-scanning direction also changes. However, here, since the incident position of the light beam with the incident angle φ of 0 ° in the second scanning lens and the support portion of the holding bracket 20 substantially coincide with each other in the Y-axis direction, the incident angle φ is 0 °. The incident position in the sub-scanning direction of the light beam does not change at the image height. In this case, even if the incident position in the sub-scanning direction of the light beam on the surface of the photosensitive drum is adjusted, the change in the scanning line bending due to the manufacturing error or assembly error of the photosensitive drum can be reduced.

なお、保持用ブラケット20に、走査線傾きを調整するための機構(傾き調整機構)が付加されても良い。例えば、傾き調整機構として、Y軸方向に関して、保持用ブラケット20の一側端部を支点とし、他側端部を副走査対応方向に上下させるような機構を用いることができる。   Note that a mechanism (tilt adjustment mechanism) for adjusting the scan line tilt may be added to the holding bracket 20. For example, as the tilt adjustment mechanism, with respect to the Y-axis direction, a mechanism can be used in which one side end of the holding bracket 20 is used as a fulcrum and the other end is moved up and down in the sub-scanning corresponding direction.

《具体例2》
次に、各光走査装置における主要な光学部材の具体例2について説明する。なお、ここでは、具体例1との相違点を中心に説明するとともに、前述した具体例1と同一若しくは同等の構成部分については、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Specific Example 2 >>
Next, a specific example 2 of main optical members in each optical scanning device will be described. In addition, here, it demonstrates centering around difference with the specific example 1, and the description is simplified or abbreviate | omitted about the component same or equivalent to the specific example 1 mentioned above.

各光源は、発振波長が780nmの2つの発光部を有するLD(Laser Diode)アレイを含んでいる。   Each light source includes an LD (Laser Diode) array having two light emitting portions having an oscillation wavelength of 780 nm.

光束LBa及び光束LBcの斜入射角は+1.46°、光束LBb及び光束LBdの斜入射角は−1.46°である。   The oblique incident angles of the light beams LBa and LBc are + 1.46 °, and the oblique incident angles of the light beams LBb and LBd are −1.46 °.

各第1走査レンズは、波長780nmの光に対する屈折率が1.5240の樹脂製レンズであり、中心(光軸上)の肉厚が5.0mmである。   Each first scanning lens is a resin lens having a refractive index of 1.5240 with respect to light having a wavelength of 780 nm, and has a center (on the optical axis) thickness of 5.0 mm.

各第2走査レンズは、波長780nmの光に対する屈折率が1.5240の樹脂製レンズであり、中心(光軸上)の肉厚が3.0mmである。   Each second scanning lens is a resin lens having a refractive index of 1.5240 with respect to light having a wavelength of 780 nm, and has a center (on the optical axis) thickness of 3.0 mm.

各第1走査レンズの各光学面(入射光学面、射出光学面)、及び各第2走査レンズの入射光学面の形状は、上記(1)式及び(2)式で表される。   The shape of each optical surface (incident optical surface, exit optical surface) of each first scanning lens and the incident optical surface of each second scanning lens is expressed by the above equations (1) and (2).

各第1走査レンズにおけるRm、Rz、及び各係数の具体例(単位はmm)が図27に示されている。また、各第2走査レンズの入射光学面におけるRm、Rz、及び各係数の具体例(単位はmm)が図28に示されている。   Specific examples (unit: mm) of Rm, Rz, and each coefficient in each first scanning lens are shown in FIG. FIG. 28 shows a specific example (unit: mm) of Rm, Rz and each coefficient on the incident optical surface of each second scanning lens.

各第2走査レンズの射出光学面の形状は、次の(3)式及び上記(2)式で表される。   The shape of the exit optical surface of each second scanning lens is expressed by the following equation (3) and the above equation (2).

Figure 0005751528
Figure 0005751528

各第2走査レンズの射出光学面におけるRm、Rz、及び各係数の具体例(単位はmm)が図29に示されている。   FIG. 29 shows a specific example (unit: mm) of Rm, Rz and each coefficient on the exit optical surface of each second scanning lens.

ここでは、各第2走査レンズの射出光学面は、いずれも、副走査対応方向において曲率を持たず、副走査断面における傾きが主走査対応方向の位置によって変化するいわゆる特殊チルト偏心面である。   Here, each of the exit optical surfaces of the second scanning lenses is a so-called special tilt eccentric surface that has no curvature in the sub-scanning corresponding direction and whose inclination in the sub-scanning cross section changes depending on the position in the main scanning corresponding direction.

走査線曲がりの光学的補正は、第2走査レンズの特殊チルト偏心面により行われている。また、走査線曲がりの調整は、第2走査レンズを副走査対応方向に撓ませることで行われている。   The optical correction of the scanning line bending is performed by the special tilt eccentric surface of the second scanning lens. Further, the adjustment of the scanning line bending is performed by bending the second scanning lens in the sub-scanning corresponding direction.

各ステーションにおける走査光学系のみの副走査対応方向における横倍率は、−0.49倍である。   The lateral magnification of only the scanning optical system in each station in the sub-scanning corresponding direction is −0.49 times.

また、走査レンズの配置位置の具体例が図30に示されている。   A specific example of the arrangement position of the scanning lens is shown in FIG.

各第2走査レンズは、像高0の位置に向かう光束の入射位置が、副走査対応方向に関して、光学面の基準軸上の位置に一致するように、副走査対応方向にシフトされ、主走査対応方向に平行な軸まわりに1.46°回動されている(図31参照)。また、Z軸方向に関して、第2走査レンズの基準軸は、第1走査レンズの基準軸に対して−5.03mmの位置にある(図31参照)。   Each of the second scanning lenses is shifted in the sub-scanning corresponding direction so that the incident position of the light beam toward the image height 0 position coincides with the position on the reference axis of the optical surface with respect to the sub-scanning corresponding direction. It is rotated by 1.46 ° around an axis parallel to the corresponding direction (see FIG. 31). Further, with respect to the Z-axis direction, the reference axis of the second scanning lens is at a position of −5.03 mm with respect to the reference axis of the first scanning lens (see FIG. 31).

具体例2における像高と入射角φとの関係が図32に示されている。ここでは、像高が+90mmの位置における入射角φが0°となるように設定されている。また、有効走査領域の一側の端部(像高=−110mm)における入射角φは−0.27°であり、他側の端部(像高=+110mm)における入射角φは−0.25°である。また、有効走査領域の中央(像高=0mm)における入射角φは0.65°である。また、像高が−91.3mmの位置でも入射角φが0°となっている。このように、有効走査領域の中央における入射角φの絶対値(ここでは、0.65°)は、有効走査領域の両端部における入射角φの絶対値(ここでは、0.27°及び0.25°)よりも大きいという関係が満足されている。   The relationship between the image height and the incident angle φ in the specific example 2 is shown in FIG. Here, the incident angle φ at the position where the image height is +90 mm is set to be 0 °. Further, the incident angle φ at one end (image height = −110 mm) of the effective scanning region is −0.27 °, and the incident angle φ at the other end (image height = + 110 mm) is −0. 25 °. The incident angle φ at the center of the effective scanning area (image height = 0 mm) is 0.65 °. Further, the incident angle φ is 0 ° even at the position where the image height is −91.3 mm. Thus, the absolute value of the incident angle φ at the center of the effective scanning region (here, 0.65 °) is the absolute value of the incident angle φ at both ends of the effective scanning region (here, 0.27 ° and 0). .. 25 °) is satisfied.

以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、及び2つの光走査装置(2010A、2010B)を備えている。   As described above, the color printer 2000 according to this embodiment includes the four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d) and the two optical scanning devices (2010A, 2010B).

各光走査装置は、2つの斜入射光学系、ポリゴンミラー、第1走査レンズ、3枚の折り返しミラー、2枚の第2走査レンズなどを備えている。   Each optical scanning device includes two oblique incidence optical systems, a polygon mirror, a first scanning lens, three folding mirrors, two second scanning lenses, and the like.

そして、各感光体ドラムの有効走査領域内を走査する光束の入射角について、有効走査領域のY軸方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、有効走査領域のY軸方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きくなるように設定されている。   With respect to the incident angle of the light beam that scans within the effective scanning area of each photosensitive drum, the absolute value of the incident angle of the light beam that enters the central part in the Y-axis direction of the effective scanning area is related to the Y-axis direction of the effective scanning area. It is set to be larger than the absolute value of the incident angle of the light beam incident on both ends.

この場合は、感光体ドラムに製造誤差や組み付け誤差があっても、走査線曲がりの変動を小さくすることができる。   In this case, even if the photosensitive drum has a manufacturing error or an assembly error, the fluctuation of the scanning line curve can be reduced.

また、Y軸方向に関して、有効走査領域の中央部を0、有効走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いると、Y軸方向に関して、入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されている。   Also, with respect to the Y-axis direction, using coordinates where the central portion of the effective scanning region is 0, one side end portion of the effective scanning region is -Ymax, and the other side end portion is Ymax, the incident angle is 0 with respect to the Y-axis direction. The absolute value | Yp | of the incident position where the angle is ° satisfies the relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax |.

この場合は、感光体ドラムに製造誤差や組み付け誤差があっても、走査線傾きの変動を小さくすることができる。   In this case, even if the photosensitive drum has a manufacturing error or an assembly error, the fluctuation in the scanning line inclination can be reduced.

そこで、感光体ドラムに製造誤差や組み付け誤差があっても、画像品質の低下を抑制することができる。   Therefore, even if the photosensitive drum has a manufacturing error or an assembly error, it is possible to suppress a decrease in image quality.

また、画像品質を低下させることなく、低コスト化及び小型化を図ることができる。   Further, the cost and size can be reduced without degrading the image quality.

なお、上記実施形態において、一例として図33に示されるように、光走査装置2010Aと光走査装置2010Bが一体化されていても良い。   In the above embodiment, as shown in FIG. 33 as an example, the optical scanning device 2010A and the optical scanning device 2010B may be integrated.

また、上記実施形態では、第2走査レンズで走査線曲がりを調整する際に、走査線曲がり量がほぼ0となるように調整する場合について説明したが、これに限らず、例えば、Kステーションでの走査線曲がり量と略一致するように、他のステーションでの走査線曲がり量を調整しても良い。   In the above-described embodiment, the case where the scanning line bending amount is adjusted to be substantially zero when the scanning line bending is adjusted by the second scanning lens has been described. The scanning line bending amount at other stations may be adjusted so as to substantially coincide with the scanning line bending amount.

また、上記実施形態では、第2走査レンズの前段に折り返しミラーが配置される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第2走査レンズの後段に折り返しミラーが配置されても良い。   In the above-described embodiment, the case where the folding mirror is arranged at the front stage of the second scanning lens has been described. However, the present invention is not limited to this, and the folding mirror may be arranged at the rear stage of the second scanning lens. .

この場合には、第2走査レンズで走査線曲がりを調整するのに代えて、第2走査レンズの後段の折り返しミラーで走査線曲がりを調整しても良い。   In this case, instead of adjusting the scanning line curve with the second scanning lens, the scanning line curve may be adjusted with a folding mirror at the rear stage of the second scanning lens.

走査線曲がりが調整される折り返しミラーは、一例として図34(A)に示されるように、2箇所の支持部によって保持用ブラケット25に保持されている。各支持部のY軸方向に関する位置は、一例として図34(B)に示されるように、入射角φが0°となる像高に向かう光線が入射する位置に略一致している。   As shown in FIG. 34A as an example, the folding mirror whose scanning line bending is adjusted is held by the holding bracket 25 by two support portions. As an example, as shown in FIG. 34B, the position of each support portion in the Y-axis direction substantially coincides with the position where the light beam traveling toward the image height where the incident angle φ is 0 ° is incident.

保持用ブラケット25には、Y軸方向に関して、折り返しミラーの両端近傍に先端が接触している調整ネジがそれぞれ設けられている。この調整ネジを工具(ドライバ)を用いて押し込むことによって、折り返しミラーを主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれにも直交する方向に撓ませ、走査線曲がりを調整することができる。調整ネジは、走査線曲がり量がほぼ0となるように折り返しミラーを撓ませた状態で固定される。なお、Kステーションでの走査線曲がり量と略一致するように、他のステーションでの走査線曲がり量を調整しても良い。   The holding bracket 25 is provided with an adjusting screw whose tip is in contact with both ends of the folding mirror in the Y-axis direction. By pushing this adjustment screw with a tool (driver), the folding mirror can be bent in a direction orthogonal to both the main scanning corresponding direction and the sub scanning corresponding direction, and the scanning line bending can be adjusted. The adjustment screw is fixed in a state in which the folding mirror is bent so that the scanning line bending amount is substantially zero. It should be noted that the scanning line bending amount at other stations may be adjusted so as to substantially match the scanning line bending amount at the K station.

この場合における像高と入射角φとの関係が図35に示されている。ここでは、像高が+82.5mmの位置における入射角φが0°となるように設定されている。また、有効走査領域の一側の端部(像高=−110mm)における入射角φは−0.20°であり、他側の端部(像高=+110mm)における入射角φは−0.17°である。また、有効走査領域の中央(像高=0mm)における入射角φは0.25°である。また、像高が−78.4mmの位置でも入射角φが0°となっている。このように、有効走査領域の中央における入射角φの絶対値(ここでは、0.25°)は、有効走査領域の両端部における入射角φの絶対値(ここでは、0.20°及び0.17°)よりも大きいという関係が満足されている。   The relationship between the image height and the incident angle φ in this case is shown in FIG. Here, the incident angle φ at the position where the image height is +82.5 mm is set to be 0 °. Further, the incident angle φ at one end (image height = −110 mm) of the effective scanning region is −0.20 °, and the incident angle φ at the other end (image height = + 110 mm) is −0. 17 °. The incident angle φ at the center of the effective scanning area (image height = 0 mm) is 0.25 °. Further, the incident angle φ is 0 ° even when the image height is -78.4 mm. Thus, the absolute value of the incident angle φ at the center of the effective scanning region (here, 0.25 °) is the absolute value of the incident angle φ at both ends of the effective scanning region (here, 0.20 ° and 0). .17 °) is satisfied.

また、上記実施形態では、感光体ドラムの数が4つの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムの数が5つであっても良い。   In the above embodiment, the case where the number of photosensitive drums is four has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of photosensitive drums may be five.

また、上記実施形態では、各光源が2つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、前記LDアレイに代えて、複数の面発光レーザ素子(VCSEL)が集積されている面発光レーザアレイ(VCSELアレイ)を用いても良い。この場合は、多数の光束で同時に1つの感光体ドラムを光走査することができるため、画像形成の更なる高速化を図ることが可能である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each light source had two light emission parts, it is not limited to this. For example, instead of the LD array, a surface emitting laser array (VCSEL array) in which a plurality of surface emitting laser elements (VCSEL) are integrated may be used. In this case, since one photoconductor drum can be optically scanned with a large number of light beams at the same time, it is possible to further increase the speed of image formation.

ところで、副走査方向における感光体ドラムへの光束の入射角が大きいと、光束間で書込幅(走査ピッチ)が異なる、いわゆる「台形歪み」という現象が発生する(例えば、特開2004−302062号公報参照)。この台形歪みは、1つの感光体ドラムを同時に光走査する光束の数に比例して大きくなる。しかしながら、上記実施形態では、感光体ドラムに入射する各光束の副走査方向における入射角がいずれも小さいため、面発光レーザアレイを用いても、台形歪みを抑制することができる。   By the way, when the incident angle of the light beam on the photosensitive drum in the sub-scanning direction is large, a so-called “trapezoidal distortion” phenomenon in which the writing width (scanning pitch) differs between the light beams occurs (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-302062). No. publication). This trapezoidal distortion increases in proportion to the number of light beams that simultaneously optically scan one photosensitive drum. However, in the above embodiment, since the incident angles in the sub-scanning direction of the light beams incident on the photosensitive drum are all small, trapezoidal distortion can be suppressed even if a surface emitting laser array is used.

また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。   In the above embodiment, the case of the image forming apparatus in which the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording paper via the transfer belt has been described. However, the present invention is not limited to this, and the toner image is directly transferred to the recording paper. An image forming apparatus may be used.

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で転写対象物としての印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。   Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to a photographic paper as a transfer object by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.

また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体(ポジの印画紙)を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。   Further, an image forming apparatus using a color developing medium (positive photographic paper) that develops color by the heat energy of a beam spot as an image carrier may be used. In this case, a visible image can be directly formed on the image carrier by optical scanning.

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。   In the above embodiment, the case of a color printer is described as the image forming apparatus. However, the present invention is also suitable for an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated.

20…保持用ブラケット、25…保持用ブラケット、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010A,2010B…光走査装置、2030a〜2030d…感光体ドラム(像担持体)、2104A,2104B…ポリゴンミラー(光偏向器)、2105A,2105B…第1走査レンズ、2106a〜2106d…折り返しミラー、2107a,2107c…折り返しミラー、2108a〜2108d…第2走査レンズ、2200a〜2200d…光源、2300A,2300B…光学ハウジング。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Holding bracket, 25 ... Holding bracket, 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010A, 2010B ... Optical scanning device, 2030a-2030d ... Photosensitive drum (image carrier), 2104A, 2104B ... Polygon mirror ( (Optical deflector) 2105A, 2105B ... first scanning lens, 2106a-2106d ... folding mirror, 2107a, 2107c ... folding mirror, 2108a-2108d ... second scanning lens, 2200a-2200d ... light source, 2300A, 2300B ... optical housing.

特許第4454186号公報Japanese Patent No. 4454186 特開2007−10868号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-10868

Claims (10)

感光体と、該感光体における走査領域内を第1の方向に沿って光走査する光走査装置とを備える画像形成装置において、
前記光走査装置は、光源と、前記光源から射出された光束が前記第1の方向に直交する第2の方向に関して斜入射され、該光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された光束を前記感光体に導く走査光学系とを有し、
前記走査領域内を走査する光束の入射角について、前記走査領域の前記第1の方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、前記走査領域の前記第1の方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きく、
前記第1の方向に関して、前記走査領域の中央部を0、前記走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いて、
前記第1の方向に関して、前記入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されていることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and an optical scanning device that optically scans a scanning region in the photosensitive member along a first direction.
The optical scanning device includes a light source, an optical deflector that obliquely enters a light beam emitted from the light source with respect to a second direction perpendicular to the first direction, and deflects the light beam by the optical deflector. A scanning optical system for guiding the emitted light beam to the photosensitive member,
With respect to the incident angle of the light beam that scans within the scanning region, the absolute value of the incident angle of the light beam that is incident on the central portion in the first direction of the scanning region is at both ends of the scanning region in the first direction. much larger than the absolute value of the angle of incidence of the light beam incident,
With respect to the first direction, using coordinates where the central portion of the scanning region is 0, one side end portion of the scanning region is -Ymax, and the other side end portion is Ymax,
With respect to the first direction, the absolute value | Yp | of the incident position where the incident angle is 0 ° satisfies a relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax |. An image forming apparatus.
感光体と、該感光体における走査領域内を第1の方向に沿って光走査する光走査装置とを備える画像形成装置において、
前記光走査装置は、光源と、前記光源から射出された光束が前記第1の方向に直交する第2の方向に関して斜入射され、該光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された光束を前記感光体に導く走査光学系とを有し、
前記走査領域内を走査する光束の入射角について、前記走査領域の前記第1の方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、前記走査領域の前記第1の方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きく、
前記走査領域の一側端部及び他側端部の少なくとも一方では、前記入射角が0°となることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and an optical scanning device that optically scans a scanning region in the photosensitive member along a first direction.
The optical scanning device includes a light source, an optical deflector that obliquely enters a light beam emitted from the light source with respect to a second direction perpendicular to the first direction, and deflects the light beam by the optical deflector. A scanning optical system for guiding the emitted light beam to the photosensitive member,
With respect to the incident angle of the light beam that scans within the scanning region, the absolute value of the incident angle of the light beam that is incident on the central portion in the first direction of the scanning region is at both ends of the scanning region in the first direction. It is larger than the absolute value of the incident angle of the incident light beam,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the incident angle is 0 ° at least one of the one end and the other end of the scanning region.
前記第1の方向に関して、前記走査領域の中央部を0、前記走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いて、
前記第1の方向に関して、前記入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されていることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
With respect to the first direction, using coordinates where the central portion of the scanning region is 0, one side end portion of the scanning region is -Ymax, and the other side end portion is Ymax,
With respect to the first direction, the absolute value | Yp | of the incident position where the incident angle is 0 ° satisfies a relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax |. The image forming apparatus according to claim 2 .
感光体と、該感光体における走査領域内を第1の方向に沿って光走査する光走査装置とを備える画像形成装置において、
前記光走査装置は、光源と、前記光源から射出された光束が前記第1の方向に直交する第2の方向に関して斜入射され、該光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された光束を前記感光体に導く走査光学系とを有し、
前記走査領域内を走査する光束の入射角について、前記走査領域の前記第1の方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、前記走査領域の前記第1の方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きく、
前記光走査装置の走査光学系は、前記第2の方向に関してパワーをもつ走査レンズ、及び該走査レンズを変形させて走査線曲がりを調整するための調整機構を含み、
前記調整機構は、前記走査レンズにおいて、前記入射角が0°となる入射位置に向かう光束が入射する位置を前記調整の支点とすることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and an optical scanning device that optically scans a scanning region in the photosensitive member along a first direction.
The optical scanning device includes a light source, an optical deflector that obliquely enters a light beam emitted from the light source with respect to a second direction perpendicular to the first direction, and deflects the light beam by the optical deflector. A scanning optical system for guiding the emitted light beam to the photosensitive member,
With respect to the incident angle of the light beam that scans within the scanning region, the absolute value of the incident angle of the light beam that is incident on the central portion in the first direction of the scanning region is at both ends of the scanning region in the first direction. It is larger than the absolute value of the incident angle of the incident light beam,
The scanning optical system of the optical scanning device includes a scanning lens having power in the second direction, and an adjustment mechanism for adjusting the scanning line bending by deforming the scanning lens,
The adjusting mechanism, the in scanning lens, the incident angle is 0 ° and made incident position images forming device light beams you characterized in that the fulcrum of the adjustment of the position of incidence towards the.
前記第1の方向に関して、前記走査領域の中央部を0、前記走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いて、With respect to the first direction, using coordinates where the central portion of the scanning region is 0, one side end portion of the scanning region is -Ymax, and the other side end portion is Ymax,
前記第1の方向に関して、前記入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。With respect to the first direction, the absolute value | Yp | of the incident position where the incident angle is 0 ° satisfies a relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax |. The image forming apparatus according to claim 4.
前記走査領域の一側端部及び他側端部の少なくとも一方では、前記入射角が0°となることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the incident angle is 0 ° at least one of the one end and the other end of the scanning region. 感光体と、該感光体における走査領域内を第1の方向に沿って光走査する光走査装置とを備える画像形成装置において、
前記光走査装置は、光源と、前記光源から射出された光束が前記第1の方向に直交する第2の方向に関して斜入射され、該光束を偏向する光偏向器と、該光偏向器で偏向された光束を前記感光体に導く走査光学系とを有し、
前記走査領域内を走査する光束の入射角について、前記走査領域の前記第1の方向に関する中央部に入射する光束の入射角の絶対値が、前記走査領域の前記第1の方向に関する両端部に入射する光束の入射角の絶対値よりも大きく、
前記光走査装置の走査光学系は、前記光偏向器で偏向された光束の光路を折り返す折り返しミラー、及び該折り返しミラーを変形させて走査線曲がりを調整するための調整機構を含み、
前記調整機構は、前記折り返しミラーにおいて、前記入射角が0°となる入射位置に向かう光束が入射する位置を前記調整の支点とすることを特徴とする画像形成装
In an image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and an optical scanning device that optically scans a scanning region in the photosensitive member along a first direction.
The optical scanning device includes a light source, an optical deflector that obliquely enters a light beam emitted from the light source with respect to a second direction perpendicular to the first direction, and deflects the light beam by the optical deflector. A scanning optical system for guiding the emitted light beam to the photosensitive member,
With respect to the incident angle of the light beam that scans within the scanning region, the absolute value of the incident angle of the light beam that is incident on the central portion in the first direction of the scanning region is at both ends of the scanning region in the first direction. It is larger than the absolute value of the incident angle of the incident light beam,
The scanning optical system of the optical scanning device includes a folding mirror for folding the optical path of the light beam deflected by the optical deflector, and an adjustment mechanism for adjusting the scanning line bending by deforming the folding mirror,
The adjusting mechanism, the at folding mirror, the incident angle is 0 ° and the light beam directed to the incident position is a fulcrum of said adjusting the position of incident images formed instrumentation you wherein comprising
前記第1の方向に関して、前記走査領域の中央部を0、前記走査領域の一側端部を−Ymax、他側端部をYmaxとする座標を用いて、With respect to the first direction, using coordinates where the central portion of the scanning region is 0, one side end portion of the scanning region is -Ymax, and the other side end portion is Ymax,
前記第1の方向に関して、前記入射角が0°となる入射位置の絶対値|Yp|は、0.8×|Ymax|<|Yp|≦|Ymax|の関係が満足されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。With respect to the first direction, the absolute value | Yp | of the incident position where the incident angle is 0 ° satisfies a relationship of 0.8 × | Ymax | <| Yp | ≦ | Ymax |. The image forming apparatus according to claim 7.
前記走査領域の一側端部及び他側端部の少なくとも一方では、前記入射角が0°となることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置 9. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the incident angle is 0 ° at least one of the one end and the other end of the scanning region . 前記光源は、複数の発光部を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Said light source, an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it has a plurality of light emitting portions.
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